Производство первичного алюминия. Электролиз гидроокиси алюминия.Продолжение

Уровень энергии

Согласно закону Фарадея, количество энергии постоянного тока E, которая требуется для процесса электролиза, составляет:

E = 2.98 V/h кВтчас/кг алюминия

где V – напряжение ячейки (в Вольтах), а h КПД по току. В современных плавильных печах достигается уровень 13 -14 кВтчас/кг алюминия. При этом примерно 0 5 кВтчас/кг алюминия используется для вспомогательных целей в первичной плавильной печи. Потребление энергии обычно выше теоретического значения вследствие активных потерь, особенно в электролите, на электродах и в силовых линиях подачи питания, что не позволяет получить КПД по току 100 %.

Очистка выхлопных газов

Вывод выхлопных газов из установок обычно осуществляется через трубу, расположенную прямо над котлом, количество газов составляет 100 000 Nm³/т алюминия. Газы направляются в центральную очистительную установку. В настоящее время метод влажной очистки имеет предпочтение перед сухой. Во время сухой очистки оксид алюминия вводится в выхлопной газ, насыщенный фтороводородными частицами и парами, либо выхлопной газ проходит через кипящий слой оксида алюминия. Глинозем с содержанием фтороводорода и посторонних частиц очищается при помощи тканевых фильтров или электростатического осадителя. Он собирается в воронке перед загрузкой в ванны.

Количество оксида, который используется для очищения выхлопных газов, зависит от установки, при этом может использоваться как небольшая часть глинозема, так и весь глинозем. В некоторых современных установках инородные включения удаляются из выхлопного газа перед обработкой его глиноземом, при этом летучие частицы (металлическая пыль), которые содержатся в выхлопных газах, не возвращаются в электролитические ванны, что в конечном итоге может оказать негативное воздействие на чистоту металла и на производительность установки. Самые современные установки обеспечивают уменьшение содержания фторидов в выхлопных газах до минимального уровня, при этом обеспечивается значительная экономия разжижителя, потребление которого зависит от содержания фторидов.

Вспомогательные операции

Первичные плавильные печи алюминия обычно оснащаются собственными анодными системами. В установках с обожженными анодами, «сырьевые» блоки сначала изготавливаются из нефтяного кокса и смолы и  обрабатываются прессованием или виброуплотнением, а затем спекаются в шахтных печах при температуре до 1250°C без воздуха. В установках Содерберга с обожженными анодами также используется сырьевая смесь нефтяного кокса и смолы, однако при этом используется значительно большее содержание смолы. Некоторые анодные установки используются для производства углеродных блоков и трамбовочных материалов для нижней части катода электролитической ячейки.

Pages: 1 2